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可见光通信

  • FPGA用于160Gbs高速光纤通信系统中PMD补偿的研究

    偏振模色散(PMD)是限制光通信系统向高速率和大容量扩展的主要障碍,尤其是160Gb/s光传输系统中,由PMD引起的脉冲畸变现象更加严重。为了克服PMD带来的危害,国内外已经开始了对PMD补偿的研究。但是目前的补偿系统复杂、成本高且补偿效果不理想,因此采用前向纠错(FEC)和偏振扰偏器配合抑制PMD的方法,可以实现低成本的PMD补偿。 在实验中将扰偏器连入光时分复用系统,通过观察其工作前后的脉冲波形,发现扰偏器的应用改善了系统的性能。随着系统速率的提高,对扰偏器速率的要求也随之提高,目前市场上扰偏器的速率无法满足160Gb/s光传输系统要求。通过对偏振扰偏器原理的分析,决定采用高速控制电路驱动偏振控制器的方法来实现高速扰偏器的设计。扰偏器采用铌酸锂偏振控制器,其响应时间小于100ns,是目前偏振控制器能够达到的最高速率,但是将其用于160Gb/s高速光通信系统扰偏时,这个速率仍然偏低,因此,提出采用多段铌酸锂晶体并行扰偏的方法,弥补铌酸锂偏振控制器速率低的问题。通过对几种处理器的分析和比较,选择DSP+FPGA作为控制端,DSP芯片用于产生随机数据,FPGA芯片具有丰富的I/O引脚,工作频率高,可以实现大量数据的快速并行输出。这样的方案可以充分发挥DSP和FPGA各自的优势。另外对数模转换芯片也要求响应速度快,本论文以FPGA为核心,完成了FPGA与其它芯片的接口电路设计。在QuartusⅡ集成环境中进行FPGA的开发,使用VHDL语言和原理图输入法进行电路设计。 本文设计的偏振扰偏器在高速控制电路的驱动下,可以实现大量的数据处理,采用多段铌酸锂晶体并行工作的方法,可以提高偏振扰偏器的速率。利用本方案制作的扰偏器具有高扰偏速率,适合应用于160Gb/s光通信系统中进行PMD补偿。

    标签: FPGA 160 Gbs PMD

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:suxuan110425

  • 基于FPGA的视频图像检测技术

    在图像处理及检测系统中,实时性要求往往影响着系统处理速度的性能。本文在分析研究视频检测技术及方法的基础上,应用嵌入式系统设计和图像处理技术,以交通信息视频检测系统为研究背景,展开了基于FPGA视频图像检测技术的研究与应用,通过系统仿真验证了基于FPGA架构的图像并行处理和检测系统具有较高的实时处理能力,能够准确并稳定地检测出运动目标的信息。可见FPGA对提高视频检测及处理的实时性是一个较好的选择。 本文主要研究的内容有: 1.分析研究了视频图像检测技术,针对传统基于PC构架和DSP处理器的视频检测系统的弊端,并从可靠性、稳定性、实时性和开发成本等因素考虑,提出了以FPGA芯片作为中央处理器的嵌入式并行数据处理系统的设计方案。 2.应用模块化的硬件设计方法,构建了新一代嵌入式视频检测系统的硬件平台。该系统由异步FIFO模块、图像空间转换模块、SRAM帧存控制模块、图像预处理模块和图像检测模块等组成,较好地解决了图像采样存储、处理和传输的问题,并为以后系统功能的扩展奠定了良好的基础。 3.在深入研究了线性与非线性滤波几种图像处理算法,分析比较了各自的优缺点的基础上,本文提出一种适合于FPGA的快速图像中值滤波算法,并给出该算法的硬件实现结构图,应用VHDL硬件描述语言编程、实现,仿真结果表明,快速中值滤波算法的处理速度较传统算法提高了50%,更有效地降低了系统资源占用率和提高了系统运算速度,增强了检测系统的实时性能。 4.研究了基于视频的交通车流量检测算法,重点讨论背景差分法,图像二值化以及利用直方图分析方法确定二值化的阈值,并对图像进行了直方图均衡处理,提高图像检测精度。并结合嵌入式系统处理技术,在FPGA系统上研究设计了这些算法的硬件实现结构,用VHDL语言实现,并对各个模块及相应算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系统仿真与验证是整个FPGA设计流程中最重要的步骤,针对现有仿真工具用手动设置输入波形工作量大等弊病,本文提出了一种VHDL测试基准(TestBench)方法解决系统输入源仿真问题,用TEXTIO程序包设计了MATLAB与FPGA仿真软件的接口,很好地解决了仿真测试中因测试向量庞大而难以手动输入的问题。并将系统的仿真结果数据在MATLAB上还原为图像,方便了系统测试结果的分析与调试。系统测试的结果表明,运动目标的检测基本符合要求,可以排除行走路人等移动物体(除车辆外)的噪声干扰,有效地检测出正确的目标。 本文主要研究了基于FPGA片上系统的图像处理及检测技术,针对FPGA技术的特点对某些算法提出了改进,并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim软件开发平台上仿真实现,仿真结果达到预期目标。本文的研究对智能化交通监控系统的车流量检测做了有益探索,对其他场合的图像高速处理及检测也具有一定的参考价值。

    标签: FPGA 视频图像 检测技术

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:woshiayin

  • 用FPGA实现带硬件浮点运算器的8051

    8051系列是至今为止最成功的单片机之一,在FPGA平台上研究带硬件浮点运算器的8051是对其在SoC及专用化的方向上的一次迈进。文章首先介绍了8051的基本架构,包括硬件模块、指令系统、内存分配以及基本外设。然后讲解了在设计8051时如何划分模块,每个模块的功能与设计,同时也介绍了如何设计流水线来加速8051的处理速度。对于浮点运算器,文章介绍了IEEE浮点数的表示方法,包括各种特殊值的表示方法以及作用。在探讨浮点运算器设计的时候首先是给出了模块的划分及其实现的功能,然后以生动的实例介绍了加减乘除四种浮点运算的算法。在介绍完8051与浮点运算器设计以后,文章介绍了如何将浮点运算器集成到8051上,包括硬件上的数据线接口和控制线接口,以及软件中如何运用硬件浮点运算器。最后文章给出了此设计在ModelSim上的仿真结果以及在CyclonelIFPGA芯片上的验证过程,可以清楚地看到,与KeilC51软件库的浮点运算相比,加法运算从186个时钟周期减少到4个时钟周期,减法运算从200个时钟周期减少到4个时钟周期,乘法运算从241个时钟周期减少到4个时钟周期,而除法则由原来的¨lO个时钟周期减少到4个时钟周期,可见硬件浮点运算器使8051在运算能力上有了质的提高。 笔者也在“Google”和“百度”搜索引擎上,以及“维普数据论文网’’上搜索过,都没有发现有类似的设计,带硬件浮点运算器的8051可谓是一次创新,希望在实际应用中能有用武之地。

    标签: FPGA 8051 硬件 浮点运算器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:13081287919

  • 三维图形几何管线的算法

    近年来,计算机图形学应用越来越广泛,尤其是三维(3D)绘图。3D绘图使用3D模型和各种影像处理产生具有三维空间真实感的影像,应用于虚拟真实情况以及多媒体的产品上,且多半是使用低成本的实时3D计算机绘图技术为基础。在初期3D图形学刚起步时,由于图形简单,因此可以利用CPU来运算,但随着图形学技术的发展,所要绘制的图形越来越复杂,这时如果单纯依赖CPU来处理,不能达到实时的要求,因此需要专门的硬件来加速图形处理,GPU(图形处理单元)因此出现了。不过由于3D图形加速硬件的复杂性和短寿命,这极大地提高了对硬件开发环境的需要。为了更好的对设计进行更改和测试,不能仅仅用专门定制的方法来设计,需要其他的方:硬件描述语言(HDL)和FPGA。 随着计算机绘图规模的需要,借助辅助硬件资源,来提高图形处理单元(GPU)处理速度的需求越来越普遍。自从15年前现场可编程门阵列(FPGA)开始出现以来,其在可编程硬件领域所起的作用越来越大。它们在速度、体积和速度方面都有了很大的提高。这意味着FPGA在以前只能使用专用硬件的场合越来越重要。其中一个应用领域就是3D图形渲染,在这个研究领域里人们正在利用具有可编程性能的FPGA来帮助改进图形处理单元(GPU)的性能。 能够在廉价、可动态重新配置的FPGA上实现复杂算法来辅助硬件设计。本文的设计就是通过在FPGA上实现3维图形几何处理管线部分功能来提高图形处理速度。具体实现中使用硬件描述语言(Verilog HDL)进行逻辑设计,并发现问题解决问题。 本文主要特色如下: 1.针对几何变换换子系统,提出一种硬件实现方案,该方案能对基本的几何变换如:平移、缩放、旋转和投影进行操作。首先构造出总体变换矩阵,随后进行矩阵乘法运算,再进行投影变换,最后输出变换座标。提出一种脉动阵列结构,用于两个矩阵的乘法运算。找到一种快捷的方法来实现矩阵相乘,将能大大提高系统的效率。 2.对于3D图形裁剪,文中描述了一种裁剪引擎,它能够处理3D图形中的裁剪、透视除法以及视口映射的功能。硬件实现的难度取决于裁剪算法的复杂程度。我们在Sutherland-Hodgman裁剪算法的基础上提出一种新的裁剪算法,该算法通过去除冗余顶点以提高处理速度,同时利用编码来判断线段可见性的方法使得硬件实现变得很容易。 3.最后,我们在FPGA上实现了几何变换以及三维裁剪,并与C语言的模拟结果对比发现结果正确,且三维裁剪能够以3M个三角形/s的速度运行,满足了图形流水中的实时性要求。

    标签: 三维图形 几何 算法

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:yerik

  • 真实感图形绘制中明暗效果的FPGA实现

    计算机图形学中真实感成像包括两部分内容:物体的精确图形表示;场景中光照效果的适当的描述。光照效果包括光的反射、透明性、表面纹理和阴影。对物体进行投影,然后再可见面上产生自然光照效果,可以实现场景的真实感显示。光照明模型主要用于物体表面某点处的光强度计算。面绘制算法是通过光照模型中的光强度计算,以确定场景中物体表面的所有投影像素点的光强度。Phong明暗处理算法是生成真实感3D图像最佳算法之一。但是由于其大量的像素级运算和硬件难度而在实现实时真实感图形绘制中被Gotuaud明暗处理算法所取代。VLSI技术的发展以及对于高真实感实时图形的需求使得Phong明暗处理算法的实现成为可能。利用泰勒级数近似的Fast Phong明暗处理算法适合硬件实现。此算法需要存储大量数据的ROM。这增加了实现的难度。 本文完成了以下工作: 1、本文简述了实时真实感图形绘制管线,详细叙述了所用到的光照明模型和明暗处理方法,并对几种明暗处理方法的效果作了比较,实验结果表明Fast Phong明暗处理算法适用于实时真实感图形绘制。 2、在熟悉Xilinx公司FPGA芯片结构及其开发流程的基础上,结合Xilinx公司提供的FPGA开发工具ISE 7.1i,仿真工具为ISE simulator,综合工具为XST;完成了Fast Phong明暗处理模块的FPGA设计与实现。综合得到的电路的最高频率为54.058MHz。本文的Fast Phong明暗处理硬件模块适用于实时真实感图形绘制。 3、本文通过误差分析,提出了优化的查找表结构。通过在FPGA上对本文所提结构进行验证。结果表明,本方案在提高速度、精度的同时将ROM的数据量从64K*8bit减少至13K*8bit。

    标签: FPGA 图形 绘制

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:ghostparker

  • genesis9.0算号器_算号器视频文件

    genesis9.0算号器提供genesis算号器使用视频。安装文件一定要放在小写英文路径下,中文不行,有大写字母的英文也不行。1.算号器的只是算gnd的号,要算get的号,需要参考算号器的步骤。注意选择破解有效时间。2.7天过期,30天过期,永不过期等。注意要用自己机器识别号去算,在get运行弹出来的序号对话框里,有机器识别号。3.安装完成,启动时,填写进入用户名和密码时,一定不能用鼠标。直接用回车键,否则失效。密码框内的密码不可见,输完直接回车,即可进入genesis界面。

    标签: genesis 9.0 算号器 视频

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:swaylong

  • 一种新的自适应数字水印算法

    为了提高数字水印抗击各种图像攻击的性能和保持图像的稳健性和不可见性,提出了一种基于离散小波变换(DWT),SVD(singular value decomposition)奇异值分解水印图像和原始载体图像的离散余弦变换(DCT)的自适应水印嵌入算法,主要是将水印图像的两次小波变换后的低频分量潜入到原始图像分块经过SVD分解的S分量矩阵中,同时根据图像的JPEG压缩比的不同计算各个图像块的水印调节因子。实验证明该算法在抗击JPEG压缩、中值滤波、加噪等均具有很好的鲁棒性,嵌入后的图像的PSNR达到38,具有良好的视觉掩蔽性

    标签: 数字水印算法

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:ca05991270

  • 成功实现超低光信号转换的七个步骤

    在用于光检测的固态检波器中,光电二极管仍然是基本选择(图1)。光电二极管广泛用于光通信和医疗诊断。其他应用包括色彩测量、信息处理、条形码、相机曝光控制、电子束边缘检测、传真、激光准直、飞机着陆辅助和导弹制导。

    标签: 光信号 转换

    上传时间: 2013-10-26

    上传用户:csgcd001

  • 浩辰CAD 2012专业版下载

    附件附带破解补丁 浩辰CAD 2012专业版破解方法: 按正常安装浩辰CAD 2012专业版,点击安装KeyGen.exe。 浩辰CAD2012,以增强软件实用性、易用性为主要目标,新增了大量实用功能,改进了着色、消隐的正确性,提升了大幅面光栅图像处理的性能,同时改进了LISP\VBA二次开发接口的正确性和兼容性。 浩辰CAD 2012根据国内外用户的需求,增加了大量实用功能,例如动态块、DWF文件插入、隔离隐藏对象、转换EXCEL表格、块属性管理器、放样、超级填充等。 浩辰cad2012新增功能: 1、动态块(bedit)      动态块具有灵活性和智能性。 用户在操作时可以轻松地更改图形中的动态块参照。 可以通过自定义夹点或自定义特性来操作动态块参照中的几何图形。   a)通过设置图块中元素的可见性,一个图块中可以包含一种图形的多种形态,如下图的汽车模块就包含跑车、轿车和卡车的各向视图,只需在可见性列表中选择一个选项,就可以显示相应的图形。   还可对图块中的图形设置参数和动作,可对图块的整体或部分图形进行移动、旋转、翻转、缩放、阵列等;并可建立查询列表,对图块进行参数化控制。通过图块的动作设置,一个图块可以派生出数个图块,如下图所示:   2、DWF参考底图(dwfattach)      可以将dwf文件插入到当前图中作为参考底图,并可以捕捉到底图的端点、中点,如下图所示:   3、对象隔离、对象隐藏、取消对象隔离      可将选择的对象暂时隐藏,也可将选择对象以外的其他所有对象隐藏。当图中对象较多,利用此命令可以简化图纸,方便后续操作,操作起来比图层隔离更加简便、直观。   4、冻结其它图层和锁定其它图层      浩辰CAD 之前版本提供了图层隔离的功能,冻结其他图层和锁定其它图层与图层隔离功能类似,可以通过选择需要显示或可编辑对象,将其他图层进行冻结和锁定。      5、CAD表格转EXCEL表格      可以直接选择CAD中由直线、多段线和单行文字、多行文字组成的表格输出为EXCEL表格。   6、文字递增      可以对序号、编号、数值进行递增复制,间距、数量和增量均可随心所欲地控制。   7、多段线布尔运算      可直接对封闭的多段线进行差并交计算,无需转换面域,有时比修剪更简便。   8、拼写检查(spell)      此功能实现对用户输入的单词或文章进行单词校验,提示匹配的单词列表,方便用户进行正确的单词填写工作。可以实现不同语言的单词校验工作,包括英文,德文,等8种语言。      可以对全部实体(包括布局,模型中的所有实体)进行校验。      可以分别对布局或模型中的实体进行校验。      可以单独对一个实体或一个选择集进行校验。      方便用户自定义词典。      兼容的自定义词典。      支持文字,块内文字,块属性,属性,标注的校验。      9、放样(Loft)      通过对包含两条或者两条以上的横截面曲线的一组曲线进行放样(绘制实体或曲面)来创建三维实体或曲面。   10、块属性管理器(battman)      创建带属性的块后,执行 battman 对块中属性定义进行查询和修改,如果将修改应用到所有块参照,则对应块的块参照中属性实体也会做对应修改。   11、超级填充(superhatch)      超级填充命令有点像hatch命令,不同的是,可以使用该命令将光栅图像、块、外部参照和擦除这些实体作为填充实体对闭合区域进行填充。   12、线上写字      可以在选择线上书写文字,线会被自动打断,文字会放到线中间。 ◆ 重要功能改进      1、超链接      浩辰CAD 2012版的超链接不仅修改了以前存在的一些错误,而且提供了更为丰富的功能。   a)支持web链接的浏览和连接的设置。      b)支持打开操作系统可打开的所有文件。      c)支持dwg图纸的视图定位。      d)支持超链接的复制粘贴。      e)可以通过鼠标光标状态来判断是否存在链接,方便用户判断是否存在链接。      f)可以通过ctrl+鼠标点击打开设置的文件,方便用户的操作。      g)可以通过右键打开块内实体的链接。      2、光栅图像      浩辰CAD 2012版不仅增加了图像格式的支持,同时提升了大分辨率光栅图像的插入、显示和打印的效果和速度。   a) 增加了对多种图像格式的支持,诸如:CALS-1(*.cal,*.mil,*.rst,*.cg4)、RLC、GEOSPORT(.bil)、PICT(.pct/.pict)、IG4、Autodesk Animator(.fil/.flc)。      b) 内存使用问题,可以插入多张图片,内存不会增加。      c) 光栅图像打印问题(不清晰)。      d) 插入大图像时,预览速度大幅提升。      3、二次开发改进      浩辰CAD 2012版针对二次开发商和用户提出的一些LISP及VBA与AutoCAD存在的兼容性问题进行了系统梳理,兼容性有明显提升,此外还针对国外二次开发商的需求开发了Lisp调试器。      a) Lisp改进      处理了线程问题、命令范围值问题、VLX解析问题,对Lisp程序执行速度进行了优化。      b) VBA改进      处理了VBA的文档管理、接口不全、接口错误、类派生关系错误问题。      c) Lisp调试器      用户在使用浩辰CAD时,由于LISP与AutoCAD不完全兼容,用户需要一个工具进行调试,以协助用户解决及分析报告LISP问题。此系统以完成调试功能为主,不处理词法分析前的映射。适用于中级以上开发用户。

    标签: 2012 CAD 浩辰

    上传时间: 2013-11-10

    上传用户:giraffe

  • 17kW光伏并网逆变器控制技术研究

    随着新能源技术的快速发展,光伏并网发电以其独特的优越性成为太阳能开发利用的主流发展趋势。采用由直流电压外环和有功、无功电流内环组成的双闭环控制的方法,并对SPWM和SVPWM两种脉宽调制方式下的系统工作性能进行对比分析。依据所提的控制策略,研制一台17 kW的光伏逆变器样机。由得出的实验结果可见,所提控制方案能够有效控制逆变器输出电流波形。

    标签: 17 kW 光伏并网 逆变器控制

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:凌云御清风